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建筑结构设计中控制裂缝的措施分析

2021-02-21马秀林

新视线·建筑与电力 2021年8期
关键词:钢纤维钢筋结构设计

马秀林

摘要:城市的发展建设直接影响着建筑业的发展。目前建筑行业在行业的规模上以及行业的技术水平上已经有了很大的进步。考虑到现代建筑设备的新趋势,建筑设备的发展复杂度不断增长。这个过程需要高水平的结构设计,才能有效保证建筑的可持续性,提高建设项目的整体质量。然而,在建筑设计中,混凝土开裂问题始终是一个不容忽视的问题。混凝土中的裂缝极大地影响了建筑物的稳定性。由于现代建筑结构的复杂性发展趋势和对建设工程质量的要求不断提高,建筑结构设计需要在裂缝处理阶段进行细致的研究,以提高建设工程的质量。

关键词:建筑结构设计中控制裂缝的措施分析

建筑工程设计对建设工程的整体安全稳定,以及后期的建设、使用和维护都有非常大的影响。如果建设项目的一般建设条件没有完全纳入建设项目,将导致后续的申请过程。裂縫等问题会影响建筑物的安全性和稳定性。在结构设计过程中,如果设计模型不合理,受力不明确,建造质量得不到控制,可能会出现工程裂缝,从而影响到结构的防水性能和保温性能,这会影响结构和建筑结构的整体使用寿命。因此,结构设计过程必须保证结构设计的合理性,使建筑结构的质量、安全和稳定性能够满足后续工程项目的结构要求。对于结构设计过程中出现的裂缝,为提高结构设计效率,需要加强结构裂缝管理,提高建筑结构的设计水平,使得建筑结构设计效果有所提升。

一、建筑结构设计裂缝问题

1.混凝土塑性变形而诱发的裂缝

混凝土的塑性变形是在混凝土硬化之前,由于零件表面水分流失而引起的一种收缩和变形。这些问题会导致结构的某些部分出现裂缝。在正常情况下,塑性变形裂缝的形状相对较为规则,整体上来说裂纹深度相对较浅,长度各不相同。

2.结构设计与实际施工不匹配

如今,越来越多的混凝土施工技术正在不断适应和更新。但是,建筑企业为了降低成本,没有引进或应用不能有效提高混凝土浇筑质量的先进技术。如果建筑材料或施工技术进行合理搭配,将使得施工工艺无法满足设计标准,继而导致结构浇筑时产生裂缝。完成混凝土场地的施工后,需要为下一步做好充分的混凝土准备。如果在施工过程中选择的施工工艺和掩护方法不合适,混凝土就会开裂。

3.混凝土干缩变形裂缝

混凝土干缩变形就是混凝土在养护过程中由于自身水分蒸发而体积减小的现象。当内应力超过约束力的时候就,就会发生干缩性的裂缝问题。这些裂缝主要发生在混凝土构件的表面。

4.散热不均

水泥的熟化过程会释放出大量的热量,但由于水泥浇筑体的体积非常大,随着时间的推移产生的热量很少。因此,大量的热量积聚在注入水泥浇筑体的内部,并且在注入水泥的体内产生热量,温度急剧上升。通常,在这种情况下,浇注体内部与表层之间的温差可以超过25°C。此时,混凝土结构在热的影响下膨胀,整个混凝土结构在不同的部位会产生不同程度的形变,在建筑行业成为有温度变形。在某种程度上,这些变形会导致诸如混凝土裂缝之类的问题[1]。

二、对结构设计裂缝合理控制的措施

1.结构的平面设置

明确平面设置要求是减少裂缝发生的主要途径。同时,设计师在绘图时不应有凹槽,倘若在结构中已经存在凹口,那么设计人员便要在其周边进行牵引支梁的安设工作,而且还要通过对楼板开展固化措施来确保整个平面的稳定性得到有效提升。从项目的角度来说,如果整个房子的长度超过预期的速度,很容易出现开裂。为了提高建筑物整体的安全性,设计者必须能够消除裂缝的收缩和变形,并在安装后浇带,以有效保证建筑物的最终质量。

2.提升混凝土结构的抗裂性

提高混凝土结构抗裂能力的关键是保证混凝土材料的配比准确。因此,在制造过程中应避免意外的固体比例,应根据实际强度进行。比例过程必须严格按照比例要求和相应的工艺标准进行。在正式施工阶段,应尝试验证行动计划,以确保行动计划满足施工要求。此外,通过在混凝土结构中加入合适的杆,可以提高混凝土结构的抗裂性。通常,钢筋应位于混凝土结构的中心。这样可以提升混凝土的脆弱部位,提高防裂效果。此外,可根据混凝土的含量,加入适量的外加剂,以提高混凝土材料的性能。在浇筑过程中,内外温度不均也会导致结构出现裂缝,因此在浇筑过程中,可以在混凝土中预埋水管,在浇筑的过程之中将冷水注入水管中,可以有效的防止混凝土熟化过程中内部温度过高,导致裂缝问题[2]。

3.混凝土构件厚度

设计人员在进行混凝土构件的厚度设计的过程中,设计师需要进行更详细的核对与规划。一般情况下,现场混凝土现浇板厚度至少应为32厘米,如果建筑物是进行民用居住的话,加上楼板内管道本身的颁奖长度那个这一厚度指标就应当要高于100mm才能够满足建筑施工需要,不同的设计有不同的要求和最小厚度。

4.配筋设计

需按照裂缝对配筋进行控制,特别是对于大跨度梁板来讲需要加强重视。屋面板加固,最好采用双面全长双层加固,在楼板内外角应力较集中的区域径向加固。钢筋相对于板材的放置,应根据直径间距的原则,科学合理地减少零件的裂纹。为确保结构裂缝得到适当控制,必须按照有关要求进行配筋和间距的设计。在自然条件下,混凝土复合材料通常由水泥、水、砂等组成,在物理化学作用的影响下,该成分逐渐硬化,变成多孔的复合材料。然而,与混凝土中的宏观裂缝相比,不断膨胀会导致裂缝。与混凝土相比,特别是在钢筋混凝土的情况下,由此产生的裂缝不会很快坍塌,并且可以快速检查其宽度。

5.通过钢纤维混凝土强化裂缝控制

在钢筋混凝土梁底部位置中应用钢纤维,可以抵抗混凝土结构的开裂,提高梁的抗裂能力,满足建筑设计要求。当建筑物中钢纤维与钢筋混凝土梁体积之比为1.0%~1.5%时,受拉区钢筋混凝土层的高度约为截面高度的0.3。正确放置钢纤维可以减少结构中的裂缝宽度。钢纤维混凝土部件可以有效控制裂缝,特别是因为钢纤维本身的粘附会产生反向应力场,作用于混凝土基体中的裂缝。可以不同程度地降低混凝土基体中裂缝的剪断应力,有效防止开裂,降低复杂开裂的可能性。

6.对混凝土的浇筑施工技术进行控制

制作混凝土时,首先要对比较薄弱的区域做好振捣处理。这主要是因为您需要在图层的实际斜率上正确检查每个图层的厚度。在大多数情况下,分层浇筑厚度不能大于 50 厘米,内部温度会随着时间的推移而变化,因为厚度相对较薄,并且在某种程度上每层都保持恒定的温度。此外,由于建筑工地通常是从两侧向中心建造,因此可以在一定程度上控制混凝土的密度,以确保混凝土浇筑物的正确处理。但在浇筑前,必须适当观察混凝土表面温度,以免因混凝土表面温度升高而导致混凝土开裂。首先,必须确定支架的高度和尺寸,以确保其满足建筑设计要求,并且必须监测钢筋的性能以满足要求。加强建筑物的建设和架设。此外,在浇筑混凝土时,应适当控制浇水和喷洒间隔,以免在实际浇水时开裂。浇筑混凝土时,必须加强对竖向裂缝的良好控制。

7.合理控制砌体结构伸缩间距

建筑物现浇钢筋混凝土剪力墙结构的最大跨度为45 m,砌体结构中最大跨度为50 m,钢筋混凝土干缩和热变形的集合变形为局部开裂问题,这是不可避免的。因此,多数砌体墙体中出现裂缝主要就是因为现浇混凝土楼板不同程度的收缩变形造成的。主要使用多孔砖KPI。一个更常见的问题是应力集中。它比普通实心砖更容易出现开裂和其他问题。因此要合理的控制伸缩间距。

8.温度裂缝的预防控制措施

在混凝土施工过程中,水泥在混凝土制作过程中的实际使用量必须与建设工程的实际情况相匹配。这主要是由于水泥的性质,由于水泥的有效水化而导致大量的热损失,增加了凝结水的内热。在土木工程中,可以有效地使用水泥来防止混凝土内部温度升高。此外,在浇筑混凝土时更注重温度控制技术。浇筑混凝土时,混凝土内部温度也受外界环境的影响而发生变化[3]。

三、结语

现代建筑以钢筋混凝土结构为主,在成本和可靠性方面具有很大的优势。在钢筋混凝土结构设计中,需要重视裂缝的控制,因此,在设计钢筋混凝土结构时,比较容易出现裂缝问题。大部分裂缝都属于无害裂缝,不会对建筑质量造成影响,但是也存在一些恶性裂缝。这些灾难性的裂缝可以在大型建筑物的结构中看到,并且受到环境因素的影响。这些裂缝造成的损害继续增加。這会对建筑结构的稳定性和强度产生负面影响。解决这一问题,需要加强建筑裂缝分析,加强建筑结构设计,采用更加科学合理的建筑设计,防止致命裂缝的发生。

参考文献

[1]白惠更,杨国栋.浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].居舍,2021(17):92-93.

[2]李勋文.建筑结构设计中裂缝控制措施的研究[J].砖瓦,2021(06):93-94.

[3]马文亭.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施分析[J].砖瓦,2021(04):173-174.

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